其它离子氧化物（M2O5、MO3）PZC<5
PZC也受专性吸附得影响，专性吸附阴离子（hpO-、F-….）,贝yPZC降低，专性吸附阳
2+2+
离子（Cu、Zn…••），贝yPZC升高。
土壤酸化学
一、解释名词
1.土壤緩冲能力’土壤只仃通过各种方式抵制土壤醱性或碱性变化的能力
2.土壤酸化，是指土壌内部产生和外部输入的氢离子引起土壤pH值降低和盐基胞和度减小的过程.
二、问答题
1•为什么酸性矿质土壤施入石灰后pH显著升高，而后又逐渐降低，最后趋于平衡？
答：
石灰的一个Ca++置换阳离子交换复合体上的两个氢离子（H+）。
H+离子与氢氧根离子
（OH-）结合生成水。
这样，由于H+离子浓度（土壤酸度来源）降低，pH值便增加。
随着碱性离子如Ca2+、Mg2+和K+的被带走，通常是被作物吸收带走，这些离子便被H+取代了。
这些碱性离子也可被淋失，由H+取代其位置，从而降低土壤pH值。
由于土壤中粘粒和有机
质的数量以及粘土的种类决定土壤缓冲（即阻止）土壤pH值变化的能力，最终使pH趋于
稳定。
2•阐述土壤各形态酸度之间的关系
3•土壤酸化的类型及其成因
答：
土壤酸化是指土壤内部产生和外部输入的氢离子引起土壤pH值降低和盐基饱和度减小
的过程
（一）自然酸化
植物吸收养分引起的土壤酸化：
一方面，植物对土壤中阴、阳离子的吸收不是按阴、阳离子
等电荷性进行的，比如植物从土壤中吸收NH4+时，就向土壤中分泌出H+;从土壤中吸收
NO3-时，就向土壤中分泌0H-或HC03-。
另一方面，在土壤—植物系统中，通常植物从土壤吸收了养分，根系就向外分泌酸性物质，对根系附近的土壤进行酸化，随着作物收获物不
断被带走，作物根系就不断向外分泌酸性物质，从而使土壤不断酸化。
土壤中生物的代谢活动：
生物代谢不断产生C02、可溶性有机酸等弱酸性物质，它们解离
出的质子可以与土壤胶体上吸附的盐基离子交换，被交换出的盐基离子进入土壤溶液，再以
盐的形式从土壤中淋洗掉，从而造成土壤酸化。
还原态N和S的氧化：
土壤中还原态难溶性硫化物，曝露于空气中，就可被氧气氧化成硫
酸；闪电能使大气中氮气氧化成一氧化氮，再进一步氧化成二氧化氮和硝酸。
（二）施肥引起的酸化
氮肥的施用：
氮肥比如硝酸铵、硫酸铵等，作物吸收NH4+的同时释放出一个H+，导致土
壤酸化
过磷酸钙的施用：
长期施用过磷酸钙，一方面，其中含有的游离酸会逐渐酸化土壤；另一方
面，H2PO4-水解产生的H+对土壤也有酸化作用。
其它：
施入土壤的含硫肥料，硫逐渐被氧化为硫酸，并与AI3+或Fe3+形成硫酸盐，如果这
些硫酸盐水解生成氢氧化物沉淀，则形成的H+将导致土壤酸化
土壤盐化和碱化化学
一、解释名词
15溃化土：
在干早或半干早气候下没有足够的水从土壤屮淋洗可溶件盐，便可溶性盐在王壤中积累而成为盐愍响的土壤*
2.土壤电导率：
土壤溶液传流的能力匸在标准状态下，盐溶液携带的电流随溶嵌中盐浓度的增大而提髙
玄钠碱化度；土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子空换暈的百分率.
4■饷吸附比：
灌溉水和上壤溶液川N卅离了浓度同Ca2+.盹2朋子平均浓度的平方根的比值°
5.总碱度；灌漑水或土壤将液中.撤酸根、重碳被ft!
含量送和
6•钱余碳酸钠匕灌溉水中总碱度减iC32+.Mg2+^SZ和的余数。
7.减化土：
-般是指pH>8.5的七壤，这些土屣除SAR过高外，土壤常液中主要以碳战盐和碳酸氢盐尊緘式址为主。
8.Na质土：
是指交换性Ha含屋鳥，Jt饱和度大于15%»
二、问答题
1•土壤盐渍化的起因。
答：
土壤盐渍化是自然或人类不合理的灌溉造成的含盐碱较多的地下水水位上升，同时随着
地表蒸发，盐分在土壤中逐渐积累而形成的土壤退化现象，主要发生在地势低且气候干旱的
地区。
防治办法主要是降低地下水位，修排碱渠，其次是增加有机肥，增加植被覆盖，减少蒸发。
土地盐渍化的原因：
（1）在比较干旱的地区大水漫灌或只灌不排，会导致地下水位上升。
地
下水位上升时把地下的盐分带到地表面来，在强烈的阳光照射下水分蒸发，盐分留在地表，使地表土壤中盐分增多，出现盐渍化；
（2）在沿海地区，人们长期过度开采地下水导致海水入侵，使地下水质恶化。
再加上灌溉不合理地下水位上升，盐分随着上升，土地盐渍化；
（3）在一些比较干旱的地区河流上游的人们大量引水灌溉，使河流流向下游的水量减少、入海水量减少，海水倒灌导致沿海三角洲土壤盐渍化，如尼罗河三角洲地区；
（4）一些比较封闭的河口地区，在河流进入枯水期时，河口水位低海水上溯形成咸潮，导致河流两岸土地盐渍化。
2.盐渍化土壤的改良。
答：
土壤盐化主要发生在干旱、半干旱和半湿润地区，是指易溶性盐在土壤表层积累的现象或过程。
当表层土壤中的可溶性盐类的质量分数超过0.1%时，便开始对作物生长有抑制作
用，从而影响作物的产量，这样的土壤称为盐化土壤。
措施：
1、科学调控水资源。
明沟或暗沟排水，井灌井排、洗盐、放淤压盐、种植水稻等水
资源调控措施排出土壤盐分，抑制土壤返盐。
实施合理的灌溉制度，有条件的地方应发展滴灌、喷灌、渗灌等节水防盐的灌溉技术。
2建立生态农业结构。
对潜在盐化严重的土壤，应因地制宜改水田为旱田，改种植业为牧业，
既节省了水资源，又发展了多种经营，可发挥最佳效益。
3合理耕作。
平整土地、深耕深翻、适时耕肥等耕作改良措施可以改善土壤结构，提高土壤
肥力，巩固土壤改良结果，防治土壤盐渍化。
秸秆覆盖防止蒸发。
4增施有机肥料。
改善土壤结构，提高地温，增加土壤的保蓄性和通透性，加强淋盐作用，
减少蒸发，抑制返盐。
有机质分解过程中产生的有机酸既可中和碱性，又能使土壤中的钙活
化，消除盐碱害。
进展
建立完善的灌溉系统
建立完善的灌概系统，他地下水深度保持在临界深厦以下口前苏联科学KZv.AKovda
认为，可能引起土壤盐渍化的矿化地下水的深度平均为2.5~3ma采取平第土地，畦格化、田园化灌水，渠道清淤防堵零措施。
？
建立现代化排水系统
1水平排水*主畛以明沟、暗管的形式进行，既能碍低地下水位.丈町以排出士壤中的盐份;
2垂直（竖用排水，竖井排水价格低'不占地、水星大、水丿阪好、控制调旧性地下水位灵济维修工柞少*同时又可以和灌溉相结合.竖直设井以梅花型布井效果为最好°建立井沟渠结合的灌捋工程系统，合理排灌：
机井灌漑，淋洗上壤船分，降低地下水位F增加地下薛容*起到港摆训蓄等柞用;片沟東錨合，加理水盐交换循环，悝丄壤脱盐淡化°
化学改良化学改良刑。
一些发达国家如美国S澳大利亚躍盐演土上，特别在碱上上施化学改良剂，如:
T7S.硫酸、矿渣（磷石膏）「因土地类型不同，施入量也不同，施用时间长短取决于出地的经验和资金的状况.地用改良剂后需用大战水冲洗.在水资源缺乏的情况卜应用困难，而且诫本岛°但是’用这种牙法能便土壤枳水从379犬降到14S大,潼水从292mm开到GOSmmc化学改良尽管成本高‘但足从经济效益看是有益的.
有机肥料。
盐渍土除了盐渍危害以外.千旱、瘠薄常常制釣着农作物生长，并呈现着占:
化耗權加重、土壇肥丿J愈低的趋势s壇施有机吧、牯秆还川、關爪绿吧牧草、使用腐殖酸类吧料等改H盐碱土，都可收到脱越与培肥的较好效果。
种植水稻对緘十■的改良较有效
匈牙利、罗马尼亚、前苏联、泰国*中国都在大面积盐土匕种水稻.取得良好的改土増产效果口匈牙利专家通过对屮欧及东欧地区盆遗上的研究捉出淞溉冲洗、施用化学改11剂利种稲改良三结合的综合改良措施，这一措施为为廨改良誌渍化的車点描施、保这一措施藝求水平排水畅通.合理轮作，深耕"伏耕、軟湘"选育抗盐作物种类品种，采出密播作物倒茬套种，利用地膜覆盖，盖草改良盐斑地等"
向土壤中注入聚丙烯酸脂溶液
日本东京大学研究问土壌中注入聚丙烯駿脂溶液，9丄壤形成0.弘力的不透水层，从而减少土壤水分的幕发.减少盐份随毛管水蒸发向表土累积.使作物产呈明显增加。
供披克七壤学家研究擀沥青混入寰摆5cm上嗟中，然斤冲洗，可提高上温13-23Cf从而提高盐份的溶解度.増加淋洗效果.锻用确石育筹代学改良剂等进行盐碱地改良。
也可使用硫碳、含钙质的水、各种漲性肥料、濮渣等改良盐礦地。
应肘嘛地背节水型盐碱土壤改良礼利用咸水灌漑
咸水灌溉杲然能增加上壤中盐份.但也能増加土壤湿丿■降低土壤濬液中的浓度?
°英国、突魁斯'意大利、屮亚、阿拉怕和北Ik分別用小十1K/1或的咸水灌溉，卬度还研究利用稀得了的蒔水涛溉。
芙国和前苏联为利用咸水澤溉提供了大量的理论与实践基础.种植耐盐碱的树种
种植耐盐械的树种特别圧能固竝的耐盐树种和草木｛绿肥）植物，BE可以减少地总水仆的蒸发*防止土壤表向枳盐.乂可咲降低地下水位和盐份.改良土壤的物理性弑.增加有机质和上壤微生物■降低土壤州值「从Ifli彻底改善周由的生态坏境口开展土壤水盐动态监测，对土壤盐碱化进行预测预报，为改良利用盐碱地提供科学依据，为预防土囉坎生检滿化奠定基础.
3•碱化土壤的改良
答：
土壤表层碱性盐逐渐积累、交换性钠离子饱和度逐渐增高的现象。
一是有机改良法。
就是在土壤中掺针叶土或阔叶土。
针叶土是腐烂的松树的针叶、残枝或锯
末沤制而成，是强酸性的，pH值3.5-4。
一般的碱性土掺1/5或1/6的针叶土，最适合喜酸性的花卉盆栽用。
阔叶土是各种阔叶树的落叶腐烂而成，pH值4.5—5.5。
有机改良的优点
是有机物质自身腐烂后所含的多种元素，都是花卉生长所必需的，并使土壤疏松，透气性和
透水保水性良好。
二是无机改良法。
即在1立方土中掺合100克—200克硫黄粉，效用可持续2年-3年。
土壤的氧化还原化学
、解释名词
1.Eh:
eh通称氧化还原电位，氧化还原反应强度的指标。
土壤中有许多氧化还原体系，如氧体系、铁体系、锰体系、氮体系、硫体系及有机体系等。
2.Pe:
pE是氧化还原平衡体系电子浓度的负对数，其定义与pH=-lg［H+］相似。
pEO是氧化
态和还原态浓度相等时的pE，或是lgk/n。
准确地讲，应用电子活度来代替上述的电子浓度。
二、问答题
1.pe在土壤氧化还原反应中的应用。
答：
pe和pH分别代表电子和质子活度的负对数，两者间关系为：
aOx+be+rH+dRed+eHjO
）-^lg（Red）+^-lg（Ox）］-亍pH~pe
此方程赴一斜率为c/bM距为带中括号项的直线d載距是］gK和氣化剂与还原剂活度的函数稻对b=［的单电子转移和c-1的单质子消耗反必并且当且（RQ三（Ox）时.
pe+pH=lj（K
若pTl^O度二1，则
pe=IrK
2.土壤环境中铁和锰的氧化还原转化。
答：
不同价态锰和pH、Pe的关系如下图。
对于任一Mn2+活度的溶液，其pH、Pe的关系
…pe=20（8-0.5lg（Mn'+）-2pH
如卜：
如果土壌溶液中Mn2+离子的活度为1051•那么
pe=23・3-2pH
这在pe-pH图上是一直线,表示在MnO2和105mobLJMni+离子平衡存往的溶液中的敦化述原和战慶条件.在此线的下面（pe更低hMn"的浓度髙于105mol-L】准线的上面（高pe值的浓处
策件口从图中可以清楚着到勒在pH低于7.0的溶液中，占优势形态曲Mn是可溶性的Mn2\除非溶液处于强氧化条件（良好的通气性b肖pH较高时，在还原条件下易WMnCO5W形式沉淀，而在氧北繃当pH高于6时，溶解氧可以使亚铁离子很快氧化形成高铁氢氧化物，如果溶液的还原性较强，可溶性F尹仅在pH低于8.0时是穩定的諾pH上升到8以上（石灰性土壤及恤质±）,Fe的主要形态是FeCg当氣化性较强时.m的pH前围内，橡定的兀形态是高度不溶性的蚩黛北佚及氧化駄
3.土壤中Eh的作用和测定方法
答：
Eh就是氧化还原点位，也简称ORP（Oxidation-ReductionPotential），作为介质（土壤、天然水、培养基）环境条件的一个综合性指标，它表征介质氧化性和还原性的相对程度，对土壤的化学和生物学过程有重要的影响，是理解土壤的性质和过程的重要参数。
氧化还原电位长期以来通常是采用铂电极直接测定的方法，即将铂电极和参比电极直接插入
介质中来测定。
但在测定弱平衡体系时，由于铂电极并非绝对的惰性，其表面可形成氧化膜或吸附其它物质，影响各氧化还原电对在铂电极上的电子交换速率，因此平衡电位的建立极
为缓慢，在有的介质中需经过几小时甚至一两天，而且测定误差甚大，通常40-100mV。
女口
果充分考虑了铂电极的表面性质和电极电位建立的动力学过程，对复杂的介质，如果采用了
去极化法测定氧化还原电位，可以在较短的时间，3分钟内得到较为精确的结果，误差通常
小于10mV或更好。
去极化法原理：
将极化电压调节到600或750mV,以银一氯化银电极作为辅助电极，铂电极接到电源的正端，阳极极化（极化时间5-15秒中自由选择），接着切断极化电源（去极化时间在20秒以上自由选择，通常20-30秒），去极化时监测铂电极相对参比电极（甘汞电极或银-氯化银电极）的电位。
电极电位E（毫伏）和去极化时间的对数logt之间存在直线关系。
以相同的方法进行阴极极化和随后的去极化监测。
阳极去极化曲线与阴极去极化曲线的延长
线的交点相当于平衡电位。
二条曲线的方程为：
E阳=a1+b1logt阳
E阴=a2+b2logt阴
求解此二直线方程可得到平衡电位公式E=（a2b1-a1b2）/（b1-b2）平衡电位加上该温度下参
比电极的电位值，即可求出ORP值。
4.Eh/Pe/pH之关系
答：
参考1答案
5•水稻土的特点及其主要氧化-还原反应
答：
水稻土在种稻灌水期间，耕作层为水分所饱和，呈还原状态；在排水、晾田、秋冬干田季节，耕作层呈氧化状态。
水稻土在淹水缺氧的情况下，有机质分解比较缓慢，腐殖质程度
高，肥效比较稳长，养分损失
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